Umumiy kimyo

TUZNING INTEGRAL ERISH ISSIQLIGINI ANIQLASH.


Ishdan maqsad: Moddaning erish jarayonidagi (eritma hosil bo’lishidagi) ajralib chiqayotgan yoki yutilayotgan issiqlikni aniqlash.
Buning uchun har xil kalorimetrlardan foydalaniladi.


Kerakli asbob va reaktivlar: kalorimetr, sekundomer, suvda yaxshi eriydigan tuzlar, distillangan suv.

NAZARIY MA’LUMOT

Fizik-kimyoviy hisoblarni bajarish uchun moddalarning issiqlik sig’imlarini, erish solvatlanish jarayonlarining bug’lanish, suyuqlanish, sublimatlanish va kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effektlarini bilish kerak. Ushbu kattaliklarni o’lchash uchun turli xil eksperimental usullar mavjuddir. Uy haroratiga yaqin haroratlarda (20-25ºC) kalorimetrik usul keng qo’llaniladi. 1.1-rasmda keltirilgan. Kalorimetr ikkita stakan (2, 3) dan iborat. U qopqoq (5) bilan berkitilgan. Stakanlar orasidagi havo issiqlikni saqlash va issiqlik almashinishni kamaytirish uchun xizmat qiladi, aralashtirgich (4), Bekman termometri (1).

^{1.1-rasm. Laboratoriyada qo’llaniladigan oddiy kalorimetr qurilmasi.}









Kalorimetrik tajribalarda issiqlik effektining qiymati va ishorasi kalorimetrning haroratining o’zgarishidan (∆t) aniqlanadi.
Haroratning o’zgarishini grafikdan topiladi. Millimetrli qog’ozdagi kordinatalar chizig’ida abssissa o’qiga vaqt, ordinata o’qiga haroratning qiymatlari qo’yib chiziladi.
Boshlang’ich davrning oxirgi nuqtasi (A) ni va tugalish davrining boshlang’ich nuqtasi (V) ni AV to’g’ri chiziq bilan birlashtiriladi. SHu chiziqning o’rtasidan absissa o’qiga perpendikulyar tushiriladi (CD). SV kesma sistema haroratining haqiqiy o’zgarishini ko’rsatadi (∆t).
Kalorimetr yordamida issiqlik effektlarini hisoblash uchun sistemaning issiqlik sig’imlari yig’indisini (kalorimetr konstantasini) aniqlash lozim. U issiqlik almashinishida ishtirok etayotgan asbobning qismlari va eritma issiqlik sig’imlarini ularning massalariga ko’paytmasining summasiga tengdir:
K=∑m_ic_i
Bu erda: m_i – eritma va asbob qismlarining massasi,
s_i – ularning solishtirma issiqlik sig’imlari.
Kalorimetrik konstantasi kalorimetrik sistemaning issiqlik almashinishda ishtirok etayotgan qismlari haroratining 1ºC ga oshirish uchun sarflangan issiqlik miqdoriga (J/grad) tengdir. K ning qiymatini topish uchun shisha idish, aralashtirgich va eritmaning issiqlik sig’imlarini ularning massalariga ko’paytirib, ularning yig’indisi olinadi. Termometrning eritmaga botirilgan qismining issiqlik sig’imi 1,92 J/grad. ga teng. Termometrning eritmaga botirilgan qismining hajmini bilish uchun oddiy suv botirib turib, suyuqlikni ko’paygan qismini o’lchab olinadi.
Ba’zi bir xil moddalarning solishtirma issiqlik sig’imlari
1.1-jadvalda keltirilgan.
1.1-jadval

Modda	Solishtirma issiqlik sig’imi, J/grad.
Latun	0,389
Mis	0,381
Shisha	0,791
Suv	4,184
Probka	2,029
Simob va shisha	1,924

* - o’lchami J/mol.grad. hisobida.
"K" va ∆t ni bilgan holda jarayonni issiqlik effekti hisoblanadi. Ko’pchilik kalorimetrik o’lchashlarda umumiylik bor. Ular shundan iborat: a) kalorimetr reaksiyasida temperaturaning o’zgarishi ∆t ni va kalorimetr sistemasining issiqlik sig’imi K ni bilib olib, entalpiya o’zgarishini ∆N=K·∆t formuladan hisoblab, issiqlik effektlarini aniqlash (Q_{p }) yoki b) sistemaga ma’lum miqdorda issiqlik berib, temperaturaning o’zgarishini kuzatib, issiqlik sig’imlari K= _{ } ni hisoblash (bitta noma’lum issiqlik sig’imidan tashqari hammasi ma’lum bo’lishi kerak).


Ishni bajarish tartibi: Kalorimetrni to’la yig’ib, unga 400 ml suv quyiladi va aralashtirgichni ishga solib 5-7 minut kalorimetrning hamma qismlarining temperaturasi tekislanishi uchun kutiladi. So’ngra bir xil muddatlarda (har 30 sekundda) temperatura o’zgarishi o’lchanib boriladi. Vaqt sekundomer yordamida o’lchanadi. Birinchi 10 ta o’lchov tajribani boshlang’ich bosqichi hisoblanadi. Undan maqsad kalorimetrning temperaturasining o’zgarishini aniqlash. Ikkinchi o’lchov vaqtida kalorimetrda issiqlik jarayoni bajariladi, ya’ni tekshirilayotgan 5 g modda (tuz) kalorimetrga tushiriladi (to’kiladi) va erish issiqligi aniqlanadi. Uning uchun ham boshlang’ich bosqichdagi kabi har 30 sekundda temperatura o’lchanib, yozib olinadi (5-7 ta o’lchov). Undan keyin yana 10 marta temperaturaning qiymati o’lchanib, yozib olinadi.


Ishning hisoboti: Temperaturaning o’zgarshsh grafik usulda topiladi. Uning uchun olingan natijalarni tº=f (vaqt) grafigiga ko’chiriladi. Moddaning erish issiqligi effekti quyidagi tenglamadan topiladi:
∆H_{sol } ∆H_{mol }
bu erda: ∆H- integral erish issiqligi; g - tuzning og’irligi; ∆t- harorat farqi
K-kalorimetrning umumiy issiqlik sig’imi
M-moddaning molekulyar massasi.
Tajriba natijalari quyidagi jadvalga kiritiladi
1.2-jadval

ĩ	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
T^0
Tajribaning boshlang’ich davri

Joriy nazorat savollari va topshiriqlar:

1. 
   Termodinamika fani, uning maqsadi va vazifasi.
   
2. 
   Termodinamikaning asosiy tushunchalari.
   
3. 
   Ichki energiya. Entalpiya. Ularning bir - biriga bog’liqligi.
   
4. 
   Termodinamikaning I qonunini vazifasi va uning postulati.
   
5. 
   I qonunning matematik ifodasi.
   
6. 
   Termokimyo: chin va o’rtacha issiqlik sig’imi.
   
7. 
   Issiqlik effekti va uning turlari.
   
8. 
   Gess qonuni.
   
9. 
   Kirxgof qonuni.